本发明专利技术涉及一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，包括以下步骤：基于三维几何数据建立白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型,连接白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型,截取一部分白车身，将后拖拽装置通过螺栓安装在白车身上，并在白车身和后拖拽装置的钣金连接区域设置接触对形成耐久有限元模型；对耐久有限元模型施加约束和目标载荷，并进行求解计算，获得应力结果文件，将应力结果文件导入疲劳软件，输出疲劳结果损伤值；比对疲劳结果损伤值和预设损伤目标值，对不满足要求的疲劳结果损伤值结合风险位置进行优化。本发明专利技术能够快速、有效和低成本的预测动态下的后拖拽装置本体与其安装的白车身钣金、焊点、焊缝耐久寿命。寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法
[0001]本专利技术涉及计算机辅助
，具体涉及一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法。
技术介绍
[0002]随着我国人均家庭收入不断提高，人均消费能力也在不断提高，国内汽车销量整体呈持续上升的趋势。在这样的背景下，对汽车整体性能要求也越来越高。如何提高汽车的整体安全性能，已经成为了汽车工程师最重要的一个研究方向。对汽车而言，为了便于实际应用，在车身后端安装有后拖拽装置。其由安装底座、拖拽横梁、拖拽球头等结构组成，主要用于拖拉房车、摩托艇、行李舱和道路救援等场景。基于出行安全考虑，对该装置的可靠性要求极高。国家已出台相关试验法规，对后拖拽装置及其相关安装结构的强度耐久进行要求。因产品的试验周期长、成本高、可视性不强，随着有限元技术的成熟，对于后拖拽装置的开发，可在设计阶段通过CAE仿真分析其强度耐久性能，进行结构的优化迭代，以提升开发效率。
[0003]如专利文献CN108520118A公开的一种汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述方法包括如下步骤：对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型；根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷；在所述有限元模型中加载所述目标载荷，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变；当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。该专利技术提出的汽车拖钩强度的分析方法，可保证汽车拖钩的强度数据符合预设标准，提高了产品的整体安全系数。但是该方案仅只考察了拖钩静强度工况，且只是一种静态载荷加载的描述，而拖钩实际工作状态是动态，最终应该考察耐久性能，所以该方法并不完善。
[0004]因此，有必要开发一种新的汽车后拖拽装置耐久性能分析方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的之一提供一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，其能够快速、有效和低成本预测动态下的后拖拽装置本体与其安装的白车身钣金、焊点及焊缝耐久寿命。
[0006]为实现上述目标，本专利技术采取如下技术方案实现：一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，包括以下步骤：S1，基于三维几何数据建立白车身有限元模型，并对白车身焊点、结构胶、螺栓及焊缝按照实际位置连接；S2，利用三维几何数据建立后拖拽装置有限元模型，并对拖车球头、焊缝、螺栓和后拖拽装置本体按照实际位置连接；S3，连接所述白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型；S4，截取一部分白车身，将后拖拽装置通过螺栓安装在白车身上，并在白车身和后
拖拽装置的钣金连接区域设置接触对形成耐久有限元模型；S5，对所述耐久有限元模型施加约束和目标载荷，对已施加约束和目标载荷的耐久有限元模型进行求解计算，获得应力结果文件，将应力结果文件导入疲劳软件，分别输出钣金、焊点和焊缝的疲劳结果损伤值；S6，比对疲劳结果损伤值和预设损伤目标值，对不满足要求的疲劳结果损伤值结合风险位置对焊点位置、材料牌号、料厚以及钣金结构进行优化。
[0007]根据上述技术手段，基于有限元仿真模拟，对白车身和后拖拽装置建立有限元模型并连接。然后对钣金连接区域设置接触对形成耐久有限元模型，施加约束和目标载荷。进行求解和计算疲劳结果。对比目标值，看是否满足要求。由此，实现了快速、有效和低成本的预测动态下的后拖拽装置本体与其安装的白车身钣金、焊点及焊缝耐久寿命。
[0008]进一步，S1具体包括：基于三维几何数据，将白车身的钣金类结构抽取中面，进行壳网格划分形成inp文件，所述inp文件包括钣金、焊点、焊缝、结构胶、螺栓的网格节点信息。
[0009]进一步，S2具体包括：S21，将后拖拽装置的钣金类结构抽取中面，进行壳网格划分；S22，将后拖拽装置的拖车球头采用四面体实体单元进行网格划分。
[0010]进一步，S3具体包括：所述白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型中的螺栓、结构胶、焊点和焊缝分别采用RBE2刚性单元、六面体单元+RBE3柔性单元、壳单元
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Bar单元
‑
壳单元以及壳单元模拟。
[0011]进一步，S4具体包括：以后拖拽装置的钣金为主接触面，白车身的钣金为从接触面，将白车身和后拖拽装置的钣金连接区域采用面与面接触对连接，并设置接触摩擦系数。
[0012]进一步，S5具体包括：S51，约束白车身截面123456的自由度；S52，在拖车球头中心点位置施加沿白车身X向的循环载荷，计算求解，输出应力结果文件，所述循环载荷采用0.6D；S53，将应力结果文件和包含钣金、焊点、焊缝的网格节点信息的inp文件导入疲劳软件求解疲劳结果损伤值。
[0013]进一步，所述白车身和后拖拽装置的接触摩擦系数为0.15。
[0014]进一步，所述后拖拽装置本体采用试验测得的应力
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应变曲线非线性材料。
[0015]进一步，所述S1和S2采用Ansa或Hypermesh建模软件建立有限元模型。
[0016]进一步，对所述耐久有限元模型进行应力求解的软件为Abaqus,所述疲劳软件为Femfat。
[0017]本专利技术的有益效果：通过分别建立白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型，然后连接白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型并截取一部分白车身。将后拖拽装置通过螺栓安装在白车身上，并在白车身和后拖拽装置的钣金连接区域设置接触对形成耐久有限元模型。对耐久有限元模型施加约束和目标载荷并进行求解计算，获得应力结果文件，分别输出钣金、焊点和焊缝的疲劳结果损伤值。本专利技术能够快速、有效、低成本预测动态下的后拖拽装置本体与其安装的白车身钣金、焊点及焊缝耐久寿命。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的流程框图；
具体实施方式
[0019]以下将参照附图和优选实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。
[0020]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0021]参见图1，本实施例提供一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，包括以下步骤：S1，基于三维几何数据建立白车身有限元模型，并对白车身焊点、结构胶、螺栓及焊缝按照实际位置连接；S2，利用三维几何数据建立后拖拽装置有限元模型，并对拖车球头、焊缝、螺栓和后拖拽装置本体按照实际位置连接；S3，连接所述白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型；S4，截取一部分白车身，将后拖拽装置通过螺栓安装在白车身上，并在白车身和后拖拽装置的钣本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基于三维几何数据建立白车身有限元模型，并对白车身焊点、结构胶、螺栓及焊缝按照实际位置连接；S2，利用三维几何数据建立后拖拽装置有限元模型，并对拖车球头、焊缝、螺栓和后拖拽装置本体按照实际位置连接；S3，连接所述白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型；S4，截取一部分白车身，将后拖拽装置通过螺栓安装在白车身上，并在白车身和后拖拽装置的钣金连接区域设置接触对形成耐久有限元模型；S5，对所述耐久有限元模型施加约束和目标载荷，对已施加约束和目标载荷的耐久有限元模型进行求解计算，获得应力结果文件，将应力结果文件导入疲劳软件，分别输出钣金、焊点和焊缝的疲劳结果损伤值；S6，比对疲劳结果损伤值和预设损伤目标值，对不满足要求的疲劳结果损伤值结合风险位置对焊点位置、材料牌号、料厚以及钣金结构进行优化。2.根据权利要求1所述的汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，其特征在于，S1具体包括：基于三维几何数据，将白车身的钣金类结构抽取中面，进行壳网格划分形成inp文件，所述inp文件包括钣金、焊点、焊缝、结构胶和螺栓的网格节点信息。3.根据权利要求1所述的汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，其特征在于，S2具体包括：S21，将后拖拽装置的钣金类结构抽取中面，进行壳网格划分；S22，将后拖拽装置的拖车球头采用四面体实体单元进行网格划分。4.根据权利要求1所述的汽车后拖拽装置耐久性能分析方法，其特征在于，S3具体包括：所述白车身有限元模型和后拖拽装置有限元模型中的螺栓、结构胶、...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，务运兴，龙贵，杨忠，
申请(专利权)人：深蓝汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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